乐鑫esp8266基于freeRtos实现私有服务器本地远程OTA升级

代码地址如下：
http://www.demodashi.com/demo/13533.html

一、前言；

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• esp8266实现OTA已经不是什么奇怪的事情了，主要esp8266还有支持裸跑非系统和rtos实时系统之分，导致现在有2个版本的代码，前面我已经料到了在NONOS怎么实现远程升级我们的固件，那么这篇的话，而是基于freeRtos实时系统的。
• 主要涉及到知识有以下：
  • lwip网络框架的基本使用，域名和DNS解析的使用。
  • freeRtos的基本认识。
  • http请求的协议认识和原理。
  • esp8266的内存划分的认识。
• 实现的功能特色有以下：
  • 支持本地服务器和远程广域网服务器。（通过DNS解析）
  • 支持显示下载固件进度。

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二、回顾下OTA的流程；

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• 我们已经很清楚，esp8266实现远程升级的原理过程如下：

st=>start: 开始请求服务器资源比如：user2.4096.new.6.bin
e=>end: 重启成功！根据 boot 信息，执行user2.4096.new.6.bin。
op=>operation: 网络良好，服务器响应正确。准备下载... ...
cond=>condition: 下载完毕，确认是否重启？st->op->cond
cond(yes)->e


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• 私有服务的放置其实也是一样，只需要在阿里云或者京东云或者腾讯云这些平台搭建服务器，把编译好的固件放上去，提供链接即可，和本地一样。

• 注意放上去的2个固件的配置信息必须一致。

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三、lwip网络框架的知识的使用；

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• ①：lwip使用DNS来解析网址域名。

因为esp8266这个实时系统支持lwip，所以直接调用即可；首先要打开DNS功能，在lwipopts.h头文件有个宏定义LWIP_DNS置为1即可。下面就是调用代码了：

//dns begin
dns_init(); //初始化
struct ip_addr addr;
//你要解析的域名,比如 www.baidu.com
char name0[] = "www.baidu.com";
//调用netconn_gethostbyname
err_t err = netconn_gethostbyname((char*) name0, &addr);
//定义字符串来接收IP
char* ipAdress;
if (err == ERR_OK) {
//格式化IP
ipAdress = ip_ntoa(&addr);
//打印下
printf("dns ok , the %s ip is:%s",name0, ipAdress);
}else{
return;
}
//dns over


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• ②：先通过socket连接服务器的端口，一般地，默认是80！其中http请求的格式内容如下：注意这个Host的内容可以是域名或者IP，这个要根据服务器来配置。

GET /api/download/user2.4096.new.6.bin HTTP/1.0
Host: www.baidu.com
Connection: keep-alive
Cache-Control: no-cache
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 5.1) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/30.0.1599.101 Safari/537.36
Accept: */*
Accept-Encoding: gzip,deflate,sdch
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8


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• ③：如果正确响应的话，也是要遵循一定的规则的，我们可以用postMan工具来看看，这显示下载的大小是296412，单位是Byte；那么下面的话，我们根据这个大小去判断我们下载的进度啦！

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四、如何处理服务器返回的数据？

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• 我们是采用http请求服务器，那么服务器响应正确的话，也是按照一定的协议返回来给我们的 。小徐在尝试了几个服务器，一个是Tomcat，一个是用php搭建的服务器，返回的内容格式有所差别，最大的不同点是：一个是Accept-Length:指定内容大小，一个是Content-Length:指定大小，为此我这次封装的方法文件，是完全可以兼容起来的。详情可以看下面的部分代码。

//判断 "Accept-Length" 或者 "Context-Length"
bool isAccept = false;
if((ptr = (char *)strstr(pusrdata, "Accept-Length")) != NULL)
isAccept = true;
else
isAccept = false;if (totallength == 0&& (ptr = (char *)strstr(pusrdata, "\r\n\r\n")) != NULL) {ptr = (char *) strstr(pusrdata, "\r\n\r\n");
length -= ptr - pusrdata;
length -= 4;printf("ota_start_download:upgrade file download pusrdata:%s\n\n",
pusrdata);//返回"Accept-Length: "在pusrdata中首次出现的地址
if (isAccept)
ptr = (char *) strstr(pusrdata, "Accept-Length: ");
else
ptr = (char *) strstr(pusrdata, "Content-Length: ");if (ptr != NULL) { //注意这个"Accept-Length" 或者 "Context-Length"占用的字节不同的
if (isAccept)
ptr += 15;
else
ptr += 16;ptmp2 = (char *) strstr(ptr, "\r\n");if (ptmp2 != NULL) {//打印下收到的数据头
//printf("ptr = %s \n", ptr);//清空lengthbuffer
memset(lengthbuffer, 0, sizeof(lengthbuffer));
memcpy(lengthbuffer, ptr, ptmp2 - ptr);
sumlength = atoi(lengthbuffer);if (sumlength > 0) {
if (false == system_upgrade(pusrdata, sumlength)) {
system_upgrade_flag_set(UPGRADE_FLAG_IDLE);
goto ota_recycle;
}
flash_erased = true;
ptr = (char *) strstr(pusrdata, "\r\n\r\n");
if (false == system_upgrade(ptr + 4, length)) {
system_upgrade_flag_set(UPGRADE_FLAG_IDLE);
goto ota_recycle;
}
totallength += length;
return;
}} else {
system_upgrade_flag_set(UPGRADE_FLAG_IDLE);
goto ota_recycle;
}}


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• 上面我们拿到了这个总数据，那么我们下载固件时候又是怎么样判断是否拉取全部呢？其实通过我们拉取的内容大小和这个总数相比较，就可以得到是否下载完毕。

一般我们都是下载的数据量除于总数据量就是百分比了！由于esp8266不支持浮点类型，也就是不支持小数。 但是我们又要显示进度咋办？yiban其实很简单，算法如下：

• sumlength为总数据量，totallength 是已下载的数据量！

int part =sumlength/100;
int projress = (totallength / part);
printf("已经下载: %d , 总数据: %d , 进度: %d\% \n", totallength, sumlength,projress);


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五、扇区的擦除和烧写？

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• 要弄明白esp8266的OTA，必须要对其的扇区明明白白。我们现在最常用的是esp8266-12f，其的容量大小是32Mbit，也就是最大代码是1M，2个分区：1024+1024！而大家玩的esp8266-01是8Mbit, 也即是512+512。

• 从下面官方给的图可以看到，一个支持OTA的扇区分布是对称的，如果你的是8Mbit的话，那么最大的支持就是512K，而32Mbit的就是最大支持1M，其他空间用户数据！说白了，加载的只是这2个空间的任意一个固件！

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六、如何调用？

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• 因为个人小徐是个喜欢封装代码降低耦合的程序员，做项目都要明确划分功能。那么这次的封装也是基于面对对象思想做的，用回调实现进度显示：

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• 判断当前是处于哪个分区，如果是分区一那么我们拉取的就是分区二的代码，反而也是这样；

//注册回调函数
system_ota_register_callBack(ota_call_back);
//如果当前是处于 user1.bin，那么就拉取云端 user2.bin 升级
if(system_upgrade_userbin_check()==UPGRADE_FW_BIN1){
printf("now is user1.bin\n");
system_ota_config_start("www.baidu.com","api/v1/emq/download/iot?bin2.bin",80,true,true);
//如果当前是处于 user2.bin，那么就拉取云端 user1.bin 升级
}else if(system_upgrade_userbin_check()==UPGRADE_FW_BIN2){
printf("now is user2.bin.\n");
system_ota_config_start("www.baidu.com","api/v1/emq/download/iot?bin1.bin",80,true,true);
}else{
//不支持云端升级
printf("now is not support FOTA..\n");
}


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• 看看我们刚刚注册的那个回调函数：

void ota_call_back(int progress, ota_code code) { //下载中，可看到进度数值。
if (code == OTA_DOWNLOADING) {
printf("ota_DowmLoading: %d%% \n",progress);
//下载完毕
} else if (code == OTA_SUCCEED) {
printf("OTA_SUCCEED! \n");
system_upgrade_deinit();
// 看你需要，下载完毕是否重启系统
system_upgrade_reboot();
}
}


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• 这是小徐专心封装的函数和方法，直接调用即可：

typedef enum {
OTA_FAIL = 0, //下载失败，可能是网速问题
OTA_SUCCEED , //下载并且烧录成功，请重启系统
OTA_DOWNLOADING , //下载中，可看进度条
OTA_INIT_ERROR , //初始化失败，网址有误。
OTA_INIT_OK , //初始化成功。
}ota_code;//progress是进度条，code是状态码
typedef void (*ota_download_CallBack)(int progress,ota_code code);//注册下载服务器bin文件的进度百分比回调函数：0到100% （整型）;
void system_ota_register_callBack(ota_download_CallBack callBack);/******************************************************************************
* FunctionName : system_ota_config_start
* Description : 传入网址,并且开始下载
* Parameters : char *domainName : 域名或ip地址
* char* requestResource : 请求的资源地址
* int port : 端口号
* bool isDNS : 是否要DNS解析
* bool isGet : get请求或者post提交
* Returns : 是否成功
*******************************************************************************/
bool system_ota_config_start(char *domainName, char* requestResource,int port,
bool isDNS, bool isGet);


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七、好好享用吧！

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• 下面是我串口打印截图：

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八、下载：

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• 这个demo需要注意的是：如果你的服务器地址直接是IP的，就不用DNS解析；如果是域名，那么就需要DNS的；还有需要啰嗦的一点就是：注意你的网络良好、服务器是否访问、还有最为重要的分区说明。

• 好了，如果你确保上面问题，那么这个demo发生有趣的问题，就是不断来回升级，在两个分区跳转。。呵呵。

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九、工程截图：

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乐鑫esp8266基于freeRtos实现私有服务器本地远程OTA升级

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